第1章 基本觀念

1-0 運算思維(Computational Thinking) ...............

1-1 認識Python .....................................................

1-2 Python 的起源 .................................................

1-3 Python 語言發展史 .........................................

1-4 Python 的應用範圍 .........................................

1-5 變數 - 靜態語言與動態語言 ............................

1-6 系統的安裝與執行 ..........................................

1-7 程式註解(comments) .....................................

1-8 Python 彩蛋(Easter Eggs) .............................

1-9 ChatGPT 輔助學習 .........................................



第2章 認識變數與基本數學運算

2-1 用Python 做計算 .............................................

2-2 認識變數(variable) .........................................

2-3 認識程式的意義 ...............................................

2-4 認識註解的意義 ...............................................

2-5 變數的命名原則 ...............................................

2-6 基本數學運算 ...................................................

2-7 指派運算子 .....................................................

2-8 Python 的多重指定(Multiple Assignment) .

2-9 Python 的列連接(Line Continuation) ..........

2-10 專題：複利計算/ 計算圓面積與圓周長 ......

2-11 ChatGPT 輔助學習 .........................................



第3章 Python 的基本資料型態

3-1 type( ) 函數 .......................................................

3-2 數值資料型態 ...................................................

3-3 布林值資料型態 ...............................................

3-4 字串資料型態 .................................................

3-5 字串與字元 .....................................................

3-6 專題：地球到月球時間計算/ 計算座標軸

2 點之間距離 ..................................................

3-7 ChatGPT 輔助學習 .........................................



第4章 基本輸入與輸出

4-1 Python 的輔助說明help( ) ..............................

4-2 格式化輸出資料使用print( ) ...........................

4-3 資料輸入input( ) ............................................

4-4 處理字串的數學運算eval( ) ..........................

4-5 列出所有內建函數dir( ) ................................

4-6 專題：溫度轉換/ 房貸問題/ 經緯度距離

/ 雞兔同籠 ......................................................

4-7 ChatGPT 輔助學習 .........................................



第5章 程式的流程控制

5-1 關係運算子 .......................................................

5-2 邏輯運算子 .......................................................

5-3 if 敘述 ................................................................

5-4 if ? else 敘述 ...................................................

5-5 if ? elif ? else 敘述 ........................................

5-6 專題：BMI / 猜數字 / 方程式/ 火箭升空

/ 閏年 ................................................................

5-7 ChatGPT 輔助流程圖繪製與程式設計 ..........



第6章 串列(List)

6-1 認識串列(list) ..................................................

6-2 Python 物件導向觀念與方法 ........................

6-3 串列元素是字串的常用方法 .........................

6-4 增加與刪除串列元素 .....................................

6-5 串列的排序 .....................................................

6-6 進階串列操作 .................................................

6-7 串列內含串列 .................................................

6-8 串列的賦值與切片拷貝 .................................

6-9 再談字串 .........................................................

6-10 in 和not in 運算式 ......................................

6-11 enumerate 物件...........................................

6-12 專題：大型串列/ 認識凱薩密碼 ............... ?

6-13 ChatGPT 輔助學習 .......................................



第7章 迴圈設計

7-1 基本for 迴圈 ....................................................

7-2 range( ) 函數 .....................................................

7-3 進階的for 迴圈應用 ......................................

7-4 while 迴圈 .......................................................

7-5 enumerate 物件使用for 迴圈解析 ...............

7-6 專題：成績系統/ 圓周率/ 國王的麥粒

/ 電影院劃位 ..................................................

7-7 ChatGPT 輔助學習 .........................................

7-8 ChatGPT 輔助程式除錯(Debug) .................... 7-30

7-9 ChatGPT 重構程式 .......................................... 7-35



第8章 元組(Tuple)

8-1 元組的定義 .......................................................

8-2 讀取元組元素 ...................................................

8-3 遍歷所有元組元素 ...........................................

8-4 元組切片(tuple slices) .....................................

8-5 方法與函數 .......................................................

8-6 串列與元組資料互換 .......................................

8-7 其它常用的元組方法 .......................................

8-8 enumerate 物件使用在元組 ...........................

8-9 使用zip( ) 打包多個物件 .................................

8-10 製作大型的元組資料 ....................................

8-11 元組的功能 ....................................................

8-12 專題：認識元組/ 基礎統計應用 ...............

8-13 ChatGPT 輔助學習 .......................................



第9章 字典(Dict)

9-1 字典基本操作 ...................................................

9-2 遍歷字典 .........................................................

9-3 字典內鍵的值是串列 .....................................

9-4 字典內鍵的值是字典 .....................................

9-5 字典常用的函數和方法 .................................

9-6 製作大型的字典資料 .....................................

9-7 專題：文件分析/ 字典生成式/ 星座

/ 凱薩密碼 ......................................................

9-8 ChatGPT 輔助學習 .........................................



第10章 集合(Set)

10-1 建立集合 ......................................................

10-2 集合的操作 ..................................................

10-3 適用集合的方法 ........................................

10-4 適用集合的基本函數操作 ........................

10-5 專題：夏令營程式/ 程式效率

/ 集合生成式 / 雞尾酒實例....................

10-6 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第11 章 函數設計

11-1 Python 函數基本觀念 .................................

11-2 函數的參數設計 ..........................................

11-3 函數傳回值 ..................................................

11-4 呼叫函數時參數是串列 ............................

11-5 傳遞任意數量的參數 ................................

11-6 遞迴式函數設計recursive ........................

11-7 區域變數與全域變數 ................................

11-8 匿名函數lambda.......................................

11-9 pass 與函數 ................................................

11-10 專題：單字出現次數/ 質數 .....................

11-11 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第12章 類別– 物件導向的程式設計

12-1 類別的定義與使用 ......................................

12-2 類別的訪問權限 – 封裝(encapsulation)....

12-3 類別的繼承 ................................................

12-4 多型(polymorphism) ................................

12-5 多重繼承 ....................................................

12-6 type 與instance ........................................

12-7 專題：幾何資料的應用 ............................

12-8 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第13章 設計與應用模組

13-1 將自建的函數儲存在模組中 ......................

13-2 應用自己建立的函數模組 ..........................

13-3 將自建的類別儲存在模組內 ......................

13-4 應用自己建立的類別模組 ..........................

13-5 隨機數random 模組 .................................

13-6 時間time 模組 ..........................................

13-7 系統sys 模組 .............................................

13-8 keyword 模組 .............................................

13-9 日期calendar 模組 ....................................

13-10 專題：蒙地卡羅模擬/ 文件加密 .............

13-11 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第14章 檔案讀取與寫入

14-1 開啟檔案open( ) .........................................

14-2 讀取檔案 ......................................................

14-3 寫入檔案 ......................................................

14-4 讀取和寫入二進位檔案 ............................

14-5 認識編碼格式encoding ............................

14-6 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第15章 程式除錯與異常處理

15-1 程式異常 ......................................................

15-2 設計多組異常處理程序 ..............................

15-3 丟出異常 - raise ..........................................

15-4 程式除錯的典故 ........................................

15-5 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第16 章 正則表達式Regular Expression

16-1 使用Python 硬功夫搜尋文字 ....................

16-2 正則表達式的基礎 ......................................

16-3 更多搜尋比對模式 ......................................

16-4 貪婪與非貪婪搜尋 ....................................

16-5 正則表達式的特殊字元 ............................

16-6 MatchObject 物件 .....................................

16-7 專題：搶救CIA 情報員-sub( ) 方法 ........

16-8 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第17章 用Python 處理影像檔案

17-1 認識Pillow 模組的RGBA ............................

17-2 Pillow 模組的盒子元組(Box tuple) ............

17-3 影像的基本操作 ..........................................

17-4 影像的編輯 ..................................................

17-5 裁切、複製與影像合成 ............................

17-6 影像濾鏡 ....................................................

17-7 在影像內繪製圖案 ....................................

17-8 在影像內填寫文字 ....................................

17-9 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第18 章 詞雲設計

18-1 Python Shell 環境 - 安裝wordcloud ...........

18-2 我的第一個詞雲程式 ..................................

18-3 建立含中文字詞雲結果失敗 ......................

18-4 建立含中文字的詞雲 ..................................

18-5 進一步認識jieba 模組的分詞 ....................

18-6 建立含圖片背景的詞雲 ............................

18-7 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第19章 使用Python 處理CSV 文件

19-1 建立一個CSV 文件 ......................................

19-2 用記事本開啟CSV 檔案 ..............................

19-3 csv 模組 ........................................................

19-4 讀取CSV 檔案 ..............................................

19-5 寫入CSV 檔案 ..............................................

19-6 Python 與Microsoft Excel .........................

19-7 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第20 章 數據圖表的設計

20-1 認識matplotlib.ipynbplot 模組的主要

函數 ..............................................................

20-2 繪製簡單的折線圖plot( ) ...........................

20-3 繪製散點圖scatter( ) ................................

20-4 Numpy 模組基礎知識 ...............................

20-5 色彩映射color mapping ...........................

20-6 繪製多個圖表 ............................................

20-7 建立畫布與子圖表物件 ............................

20-8 長條圖的製作bar( ) ..................................

20-9 圓餅圖的製作pie( ) ...................................

20-10 設計2D 動畫 .............................................

20-11 專題：數學表達式/ 輸出文字

/ 圖表註解..................................................

20-12 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第21章 網路爬蟲

21-1 下載網頁資訊使用requests 模組 ..............

21-2 檢視網頁原始檔 ..........................................

21-3 解析網頁使用BeautifulSoup 模組 ...........

21-4 網路爬蟲實戰 ...........................................

21-5 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第22章 人工智慧破冰之旅

22-1 將畢氏定理應用在性向測試.........................

22-2 電影分類 ........................................................



第23章 迴歸分析基礎觀念

23-1 相關係數(Correlation Coefficient) .............

23-2 建立線性迴歸模型與數據預測 ..................

23-3 二次函數的迴歸模型 ..................................

23-4 ChatGPT 輔助學習 .......................................



第24章 機器學習使用scikit-learn 入門

24-1 網路購物數據調查 ......................................

24-2 使用scikit-learn 模組計算判定係數 ..........

24-3 預測未來值 ..................................................

24-4 人工智慧、機器學習、深度學習 ..............

24-5 認識scikit-learn 數據模組datasets ...........

24-6 監督學習 – 線性迴歸 ..................................

24-7 scikit-learn 產生數據 .................................

24-8 常見的監督學習分類器 ............................

24-9 無監督學習 – 群集分析 ............................

24-10 ChatGPT 輔助學習 .....................................



第25章 設計ChatGPT 線上AI 聊天室

25-1 ChatGPT 的API 類別 ...................................

25-2 取得API 密鑰 ...............................................

25-3 安裝openai 模組 .........................................

25-4 設計線上AI 客服與Emoji 機器人 .............

25-5 查核API keys 的費用...................................

附錄C 使用Google Colab 雲端開發環境

C-1 進入Google 雲端 .............................................

C-2 建立雲端資料夾 ...............................................

C-3 進入Google Colab 環境 ...................................

C-4 編寫程式 ...........................................................

C-5 更改檔案名稱 ...................................................

C-6 認識編輯區 .......................................................

C-7 新增加程式碼儲存格 .......................................

C-8 更多編輯功能 ...................................................

附錄D 指令、函數、方法與專有名詞索引

附錄A： 安裝與執行Python(電子書)：9 頁

附錄B： 安裝Anaconda 與使用Spider 整合環境( 電子書)：15 頁

附錄C： 使用Google Colab 雲端開發環境

附錄D： 指令、函數與專有名詞索引

附錄E： 安裝第三方模組( 電子書)：5 頁

附錄F： RGB 色彩表( 電子書)：5 頁

附錄G： Python 運算思維前20 章是非題與選擇題檔

案第3 版( 電子書)：83 頁

附錄H： ASCII 碼值表( 電子書)：1頁



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序



　　相較於第3版，第4版新增與修訂下列內容：

　　• 增加ChatGPT 處理除錯(Debug)、程式註解、重構和重寫程式的應用。

　　• 更完整的解說機器學習知識的觀念。

　　• 用「gpt-4」語言模型設計「線上AI 客服中心」和「Emoji 翻譯機器人」。

　　• 程式實例提供「Google Colab 的ipynb 檔案」與「一般的py 檔案」兩種版本。

　　• 小細節修訂約50 處



　　這是一本用ChatGPT 輔助學習Python 的著作，Python 語法非常活，筆者嘗試將Python 語法，用完整程式實例解說，方便學生未來可以靈活使用Python。全書共有約700 個一般實例與程式實例，同時使用ChatGPT 輔助學習，講解了下列知識：



　　• 科技與人工智慧知識融入內容

　　• 完整Python 語法

　　• 串列、元組、字典、集合

　　• 經緯度計算城市間的距離

　　• 數學方法計算圓週率

　　•生成式generator

　　• 函數與類別設計

　　• 設計與使用自己的模組、使用外部模組

　　• 中文Windows 預設cp950 與國際通用utf-8 格式的檔案讀寫

　　• 程式除錯與異常處理

　　• 正則表達式

　　• 影像處理

　　• Numpy

　　• CSV 文件

　　• Matplotlib 中英文靜態與動態圖表繪製

　　• 網路爬蟲

　　• 人工智慧破冰之旅

　　• 迴歸分析

　　• 機器學習使用scikit-learn 入門

　　• 使用ChatGPT 語言模型設計「線上AI 客服中心」和「Emoji 翻譯機器人」



　　寫過許多的電腦書著作，本書沿襲筆者著作的特色，程式實例豐富，相信讀者只要遵循本書內容必定可以在最短時間精通Python 設計，編著本書雖力求完美，但是學經歷不足，謬誤難免，尚祈讀者不吝指正。